何 剛,王 卓
(上海蘭石重工機械有限公司,上海 201108)
液壓缸是液壓系統(tǒng)中常用的一種執(zhí)行元件,是把液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置,主要用于實現(xiàn)機構(gòu)的直線往復運動,也可以實現(xiàn)擺動,應(yīng)用范圍十分廣泛。作為一種驅(qū)動并承受大載荷的執(zhí)行元件,液壓缸通常要求它在運動停止時能長時間穩(wěn)定地承受外負載而無任何位移。
某壓機托料支架液壓缸如圖1所示,其中液壓缸傾斜放置,液壓缸在無桿腔腔側(cè)固定,有桿腔活塞桿與負載相連。液壓閥為力士樂“O”型機能比例閥,型號4WRZ10E50-7X/6EG24N9K4/A1D3M,比例閥的A口接液壓缸的無桿腔,B口接液壓缸的有桿腔。比例閥的P口直接與液壓泵的高壓出口相連接。當液壓泵供壓,該比例閥處于中位時,液壓缸活塞會慢慢伸出,出現(xiàn)自行運動的情況。后將該液壓缸進行排氣,該現(xiàn)象依然出現(xiàn)。為此,將比例閥電信號插頭拔去后,對其進行了以下參數(shù)測試:
圖1 托料支架液壓缸簡圖
(1)主泵壓力10MPa(即比例閥P口壓力為10MPa,下同),比例換向閥處于中位時,測量液壓缸活塞桿無桿腔壓力為3.75MPa,有桿腔壓力6MPa。
(2)主泵壓力為10MPa,比例換向閥處于中位時,斷開比例閥A、B口與液壓缸的連接,測量比例閥A口和B口的泄漏量之和約為95ml/10min,且比例閥A口的泄漏量要稍大于液壓閥B口的泄漏量。
(3)重新將比例閥的A口、B口與液壓缸兩腔連接,同時將液壓缸兩腔的壓力都手動卸荷至0MPa。一段時間后,液壓缸兩腔的壓力又慢慢恢復至卸荷之前的水平,即無桿腔壓力為3.75MPa,有桿腔壓力6MPa。
(4)主泵壓力調(diào)至5MPa,比例換向閥處于中位時,測量油缸無桿腔壓力1.75MPa,有桿腔壓力3MPa,此時有桿腔和無桿腔的泄漏量之和約為30ml/10min。
通過測試可以看出,液壓缸之所以出現(xiàn)自行運動現(xiàn)象,是由于比例閥的泄漏,導致液壓缸兩腔的壓力升高,從而導致活塞桿無桿腔側(cè)的受力大于有桿腔側(cè)的受力,從而克服摩擦力自動向外伸出,出現(xiàn)自行運動現(xiàn)象。
為有效避免液壓缸自行運動現(xiàn)象,應(yīng)在設(shè)計之初考慮液壓缸的無桿腔與桿腔的面積比、外負載力、比例閥的泄漏等因素,以保證液壓缸運動停止時能長時間穩(wěn)定地承受外負載而無任何位移。
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